CN1543473A - 甾族化合物、该化合物在制备减数分裂调节药物中的应用以及制备这些化合物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及通式X的甾族化合物，其可有利地用于刺激人卵母细胞中的减数分裂。该甾族化合物的特征是通过间隔基A键合在甾体骨架之C17上的氨基氮。

Description

甾族化合物、该化合物在制备减数分裂调节药物中的应用 以及制备这些化合物的方法
技术领域
本发明涉及药物学活性的甾族化合物、包含这些化合物的药物组合物，这些化合物在制备适用于调节生殖(特别是减数分裂)的药物组合物、避孕药或者促生育药物(profertility drug)中的应用，调节生殖(如减数分裂)的方法，提高卵母细胞发育成哺乳动物的可能性的方法，以及制备这些新甾族化合物的方法。
背景技术
减数分裂是生殖细胞的独特而且是最终的过程，而有性繁殖是以这些生殖细胞为基础的。减数分裂包括两个减数分裂过程。在第一个分裂过程中，先进行母体基因与父体基因之间的交换，然后染色体对分裂成两个子细胞。它们仅包含染色体和2c DNA数量(1n)的一半。第二个减数分裂过程不涉及DNA合成。因此，该分裂过程导致仅有1c DNA的单倍生殖细胞形成。
减数分裂过程在雄和雌生殖细胞中是类似的，但是时间程序以及导致卵子及精子形成的分化过程有非常大的差异。在生命的早期，通常在出生之前，所有的雌生殖细胞都进入第一个减数分裂过程的前期，但所有的细胞随后在该前期中都以卵母细胞的形式停止(dictyate状态)，直至青春期后排卵。这样，从生命的早期，雌性就已具有卵母细胞储备，并用至该储备耗尽。雌性中的减数分裂在受精后才完成，而且每个生殖细胞仅产生一个卵子和两个流产极体。相反地，雄性生殖细胞中的一些仅从青春期开始进入减数分裂，并在整个生命过程中形成生殖细胞群。一旦开始，雄性细胞中的减数分裂将没有任何延迟地进行，并产生4个精子。
对于控制雄性和雌性中减数分裂启动的机理仅知道很少。新的研究表明卵泡嘌呤、次黄嘌呤或腺嘌呤有可能是卵母细胞中减数分裂停止的原因(Downs，S.M.等人，Dev Biol 82(1985)454-458；Epplg.J.J.等人，Dev Biol 119(1986)313-321；以及Downs，S.M.，Mol Reprod Dev 35(1993)82-94)。Byskov等人首次描述了在胚胎鼠性腺的培养体系中存在扩散性减数分裂调节物质(Byskov，A.G.等人，Dev Biol 52(1976)193-200)。减数分裂活化物质(MAS)是由其中进行减数分裂的胚胎鼠卵巢分泌的，而防止减数分裂的物质(MPS)是由具有休止且非减数分裂的生殖细胞的、已发生形态分化的睾丸释放的。这表明MAS和MPS的相对浓度调节雄性和雌性生殖细胞中减数分裂的开始、停止和重新开始(Byskov，A.G.等人，在The Physiology of Reproduction[Knobil，E.和Neil，J.D.编辑]中，Raven Press，New York(1994))。已清楚地知道，如果可以调节减数分裂，则可控制繁殖。最近的一篇文章(Byskov，A.G.等人，Nature 374(1995)，559-562)描述到可从牛睾丸和人卵母细胞液中分裂出某些活化卵母细胞减数分裂的甾醇[T-MAS(睾丸减数分裂活化甾醇)和FF-MAS(卵泡液减数分裂活化甾醇)：4，4-二甲基-5α-胆甾-8，14，24-三烯-3β-醇]。
还表明微摩尔浓度的合成FF-MAS能够以剂量依赖型的方式在大鼠卵母细胞中诱使减数分裂重新开始，而该大鼠卵母细胞已用磷酸二酯酶抑制剂IBMX(3-异丁基-1-甲基黄嘌呤)使减数分裂停止(C.Hegele-Hartung等人，Biol.Reprod.，64，418-424(2001))。这说明当CEO(卵丘包封的卵母细胞，cumulus-enclosed oocytes)和DO(裸露的卵母细胞，denuded oocytes)与FF-MAS-起进行体外培养时可观察到该作用。
在WO 96/00235 A1、WO 96/27658 A1、WO 97/00884 A1、WO98/28323 A1、WO 98/52965 A1、WO 99/58549 A1和WO 00/68245 A1中描述了可调节减数分裂的其他物质。
在WO 98/52965A1中描述了活化减数分裂的20-芳烷基-5α-孕烷衍生物。
在WO 00/68245 A1中披露了能够抑制减数分裂的甾族化合物，因此这些化合物可在男性和女性中用作避孕药。这些化合物主要是不饱和的胆甾烷衍生物，其特征是3β-氢原子键合在胆甾烷骨架的C14碳原子上。
在WO 96/00235 A1中描述了诱发减数分裂的甾醇，其已知是生物合成胆甾醇中的中间体，以及某些结构相关的合成甾醇。已发现这些物质可调节减数分裂。与胆甾醇类似，这些甾醇在甾醇骨架的C17上有一侧链，而且具有至少一个Δ7、Δ8、或Δ8(14)双键。
在WO 96/27658 A1中公开了刺激生殖细胞之减数分裂的方法，其包括体内(in vivo)、体外(ex vivo)或者试管内(in vitro)向细胞给药有效量的化合物，该化合物导致内原性减数分裂活化物质累积至可诱发减数分裂的水平。据公开，此等可导致减数分裂活化物质累积的化合物是两性霉素B、氨基胍、3β，5α，6β-三羟基胆甾烷、褪黑激素、6-氯褪黑激素和5-甲氧基色胺以及它们其他的衍生物和激动剂。据报道，减数分裂活化物质还可以是5α-胆甾烷-3β-醇、D-高-胆甾-8，14-二烯-3β-醇和22，25-二氮杂胆甾醇、25-氮杂-24，25-二氢羊毛固醇、24，25-亚氨基羊毛固醇、23-和24-氮杂胆甾醇以及25-氮杂胆甾烷醇衍生物。
在WO 97/00884 A1和WO 98/28323 A1中描述了可用于试管内、体内或者体外刺激减数分裂的物质。所公开的化合物因此是天然减数分裂活化物质的激动剂，而且由此可用于治疗由于雌性和雄性中减数分裂刺激不足而导致的不育症。在该文献中，还公开了一些可以是天然减数分裂活化物质的拮抗剂的化合物，因此这些化合物可用作避孕药。所公开的化合物包括5α-胆甾-8-烯-3β-醇和5α-胆甾-8，14-二烯-3β-醇，它们在键合于胆甾醇骨架的C17上的侧链中可存在氨基，而且该氨基通过C4间隔基键合在甾醇骨架上。在该氨基上键合有C1-4烷基或者C3-6环烷基。
另外，在WO 99/58549 A1中公开了可有效调节减数分裂的甾醇衍生物。这些化合物具有缓解雌性和雄性动物、特别是人的不育症的能力。可作为有效调节物质的甾醇衍生物特别是(20R)-20-甲基-23-二甲基氨基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇、(20R)-20-甲基-23-二甲基氨基-5α-孕-5，7-二烯-3β-醇、4，4-二甲基-24-苯基氨基-5α-胆甾-8，14-二烯-3β-醇、4，4-二甲基-24-(N，N-二甲基氨基)-24-氰基-5α-胆甾-8，14-二烯-3β-醇、以及在甾醇骨架中具有一个或者多个双键的甾醇的各种24-酸酰胺。
在C17处的侧链中具有氨基的不饱和甾醇衍生物已描述在J.J.Sheets和L.E.Vickery的以下文献中：Active Site-directed Inhibitors ofCytochrome P-45scc，J.Biol.Chem.，第258(19)卷，1983，第11446-11452页，公开了这些甾醇对牛腺皮质胆甾醇侧链裂解细胞色素P-450(P-450scc)的作用。在该文献中，特别是公开了22-氨基-23，24-双降-胆-5-烯-3β-醇和23-氨基-24-去甲胆-5-烯-3β-醇。
还有人报道了在C17处的侧链中具有氨基的其他不饱和衍生物：A.T.Mangla和W.D.Nes，Sterol C-methyl Transferase from Protothecawickerhamii，Mechanism，Sterol Specificity and Inhibition，Bioorg. And Med.Chem.(2000)，8(5)，925-96。在该文献中，具体公开了23-氮杂-酵母甾醇。
在使用上述的减数分裂调节化合物时发现，在裸露的卵母细胞中于试管内使减数分裂重新开始。但是，当刺激被粒细胞包围的卵母细胞(CEO＝卵丘包封的卵母细胞)时，这些化合物的有效性非常小。上述文献的公开内容在此并入作为参考。
发明内容
本发明的一个目的是发现可用于在雌性和雄性动物、特别是哺乳动物、尤其是人中调节生殖、特别是减数分裂的物质。
本发明的另一个目的是提供包括所述新物质的新药物组合物。
本发明的再一个优选目的是提供所述新物质在制备用于调节生殖、特别是减数分裂的药物组合物中的应用。
本发明的又一个优选目的是提供调节生殖如减数分裂的新方法。
本发明的另一个目的是提供治疗人生育力的方法。
本发明的再一个目的是提高人卵母细胞的成熟。
本发明的另一个目的是提高核、胞浆和/或膜卵母细胞的同步成熟。
本发明的又一个目的是提高卵母细胞的生育力。
本发明的又一个目的是提高试管内成熟和受精的人卵母细胞的植入率。
本发明的又一个目的是消除具有染色体异常(非整倍性)的人胚前期的发生率。
本发明的再一个目的是提高人胚前期的分裂率。
本发明的另一个目的是提高人胚前期的质量。
本发明的又一个目的是提供制备所述新化合物的方法。
根据本发明，通式X的甾族化合物可有利地用于调节哺乳动物(如雌性和雄性)、特别是人的生殖(例如减数分裂)：
Figure A0280736700221
式中：
在以下部分式中
Figure A0280736700222
在C5和C6之间、C6和C7之间、C7和C8之间、C8和C9之间、C8和C14之间、以及C14和C15之间的每个键可相互独立地是单键或双键，这些键中至少有一个是双键，而且每个碳原子C5、C6、C7、C8、C9、C14和C15通过单键或者最多通过一个双键键合在相邻的C原子上，甾体骨架的所有其他碳原子之间是单键；
C3R3是
a)C3＝O，或者
b)C3H-OR3’，其中R3’选自于以下组中：氢，未取代或者取代的、线性或者支链的C1-10烷基以及通过C(O)基团与CH-O连接的C3(O)-R3”，其中R3”选自于以下组中：
i)取代或未取代的、直链或支链C1-10烷基；
ii)取代或未取代的、直链或支链C1-10氟烷基；
iii)取代或未取代的C6-10芳基；
iv)取代或未取代的C5-10杂芳基；
v)取代或未取代的、直链或支链C1-10烷氧基；以及
vi)取代或未取代的、直链或支链C1-10烷基氨基；或者
c)C3H-SO2-R3”或C3＝NOR3”，其中R3”与上述定义相同，或者
d)C3H-O-R3，其中R3是未取代或取代的、直链或支链C2-10亚烷基，并与甾体骨架的碳原子和氧原子形成环醚；或者
e)带有C3原子的环状结构，其中R3是未取代或取代的、直链或支链C2-10亚烷基；或者
f)C3H-卤素，其中卤素是F、Cl、Br或I，
R4、R4’和R20相互独立地选自于以下组中：氢以及取代或未取代的、直链或支链C1-4烷基；
R23和R23’相互独立地选自于以下组中：
a)氢，
b)取代或未取代的、直链或支链C1-8烷基，
c)取代或未取代的、直链或支链C2-8烯基，
d)取代或未取代的、直链或支链C1-8烷基，该烷基碳原子中至少有一个被O、N和S中的任一个取代，
e)取代或未取代的、直链或支链C2-8烯基，该烯基碳原子中至少有一个被O、N和S中的任一个取代，以及
f)取代或未取代的、直链或支链C6-10芳基，
或者R23和R23’一起形成
a)取代或未取代的、直链或支链C2-7亚烷基，特别是C5-7亚烷基，或者
b)取代或未取代的、直链或支链C2-7亚烷基，特别是C5-7亚烷基，该亚烷基碳原子中至少有一个被O、N和S中的任一个取代，
A是亚甲基或亚乙基，该基团可以是取代或未取代的亚甲基或亚乙基，在本发明的优选实施方案中，A是亚甲基或亚乙基，
其条件是不包括以下化合物：(20R)-20-甲基-23-二甲基氨基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇和(20R)-20-甲基-23-二甲基氨基-5α-孕-5，7-二烯-3β-醇、23-氮杂-酵母甾醇、22-氨基-23，24-双降胆-5-烯-3β-醇、23-氨基-24-去甲胆-5-烯-3β-醇。
本发明优选涉及以下的甾族化合物，其中至少一个双键是分别在碳原子C6、C7、C8、C9、C14和C15之间存在于甾体骨架中。在本发明进一步优选的实施方案中，除了所述至少一个在碳原子C6、C7、C8、C9、C14和C15之间的双键外，在C5和C6之间可存在一个双键。特别优选的甾体是，如果在甾体骨架中存在1个以上的双键，则这些双键是相互共扼的。
Cn烷基、Cn氟烷基、Cn烷氧基、Cn烷基氨基、Cn环烷基、Cn亚烷基、Cn烯基、Cn芳基、Cn杂芳基等都涉及有n个碳原子的基团，n个碳原子的数量包括例如支链基团的侧链中的所有碳原子。除非另有说明，烷基、烷氧基、烯基或酰基具有1-10个碳原子，如果这些基团是支链的，则包括侧链碳原子；烯基或炔基具有2-10个碳原子，如果这些基团是支链的，则包括侧链碳原子；环烷基具有4-7个碳原子；芳基具有6-10个碳原子；而杂环或者杂芳基具有6-10个环原子。另外，芳基也代表烷基芳基；杂芳基也代表烷基杂芳基；而且环烷基也代表烷基环烷基。
本发明的新型甾族化合物具有多个手性中心，使得这些化合物可以多种立体异构体的形式存在。所有这些异构体形式也在本发明的范围之内，除非另有说明。
具有以下通式的甾族化合物是优选的：
特别地，Δ5-孕烯衍生物、Δ8，14-孕二烯衍生物、Δ8-孕烯衍生物以及Δ5，7-孕二烯衍生物可用作用于调节生殖、如减数分裂的药物活性甾族化合物，即、具有以下通式的化合物：
Figure A0280736700252
Figure A0280736700261
令人惊奇地发现，根据本发明的化合物在卵母细胞、特别是CEO中具有强的减数分裂刺激作用，虽然这些化合物在结构上与甾醇FF-MAS有很大的不同。在此方面，本发明的化合物优于已描述的减数分裂调节物质(例如：A.G.Byskov等人，Nature，374，559-562(1965))。通式X优选的化合物是那些如实施例23所述在卵母细胞试验中进行测试时，诱发胚泡破碎至少40％、优选至少60％、特别优选至少80％的化合物。
根据本发明的化合物在以下第二个方面优于上述描述的化合物：FF-MAS不能在卵泡培养体系中诱发成熟，而本发明的化合物能够在条件下活化减数分裂。
为此原因，本发明的新型甾族化合物可例如在体内使用以及非体内使用，后者特别包括试管内使用。该甾族化合物特别适合于在试管内和体内使哺乳动物、特别是人受精。
该新化合物的优异性质有可能是由于通过C2-3亚烷基间隔基(包括C20-R20基团)连接至甾体骨架的C17碳原子上的侧链中的氨基。
特别优选的化合物是，其中基团C3R3是CH-OH，特别是连接在甾体骨架的C3原子上的3β-羟基。该基团还可以是CH-O-C(O)-R3(＝CH-O-R3’，其中R3’是C(O)-R3”)，其中R3”如以上所定义。具体而言，R3可以是连接在甾体骨架的C3原子上的单羧酸的酯基、二羧酸的酯基、无机酸的酯基或者任何其他酸的酯基。特别是在R3为二羧酸的酯基时，R3’可以是(CH2)n-COOH，其中n＝1、2、3、4、5或6。该酯基也可由无机酸形成，例如磷酸、硫酸和氨基磺酸，或者由单羧酸形成，例如乙酸、丙酸、正丁酸、新戊酸、苯甲酸、烟酸和异烟酸。具体而言，该酯基可由二羧酸如琥珀酸或戊二酸形成。
根据本发明的其他甾族化合物也可包括其中C-O-R3代表包括甾体骨架的C3原子的环醚。
R3也可与C3原子一起形成环结构，其中R3是未取代或取代的、直链或支链C2-10亚烷基。例如，C3R3可以是环亚丙基、环亚丁基、环亚戊基、或者环亚己基。其也可代表不饱和的环结构，例如环亚丙烯基、环亚丁烯基、环亚戊烯基、和环亚己烯基。该环结构还可被卤素、羟基、烷氧基、芳氧基等取代。
根据本发明的物质还可有利地是以下化合物，其中R3”选自于以下组中：氟甲基、芳基、杂芳基和(CH2)n-COOH，其中n＝1、2、3、4、5或6，尤其是其中R3’(＝C(O)-R3”)为乙酰基、丙酰基、戊酰基、丁酰基、苯甲酰基、烟酰基、异烟酰基、半戊二酰基、丁基氨甲酰基、苯基氨甲酰基、乙氧基羰基和叔丁氧基羰基的化合物。在一个特别优选的甾族化合物中，R3’是半琥珀酰基。
另外，在本发明的新甾族化合物中，R4和R4’相互独立地优选是氢或者直链或支链C1-4烷基，如甲基、乙基、丙基和丁基，尤其是甲基。
R4和R4’也可相互独立地是被卤素、羟基、烷氧基或芳氧基取代的C1-4烷基。
R20优选是氢或者直链或支链C1-4烷基，如甲基、乙基、丙基和丁基。R20尤其是甲基。
R23和R23’相互独立地是氢或者C1-8烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、叔戊基、新戊基、己基和环己基等。另外，R23和R23’还可相互独立地是C2-8烯基，即、不饱和烷基，如乙烯基、烯丙基、异丙烯基、和异戊二烯基，C6-10芳基，如苯基和1-萘基，该基团也可包括烷基芳基，通过芳基或者通过烷基部分连接在氮原子上，例如苄基和甲苯基。R23和R23’可优选地是烷基和烯基，被至少一个以下基团取代：直链或支链C1-4烷基、和C1-4烷氧基。苯基和1-萘基也可被卤素、C1-4烷氧基、羟基或C1-4烷基取代，包括氟烷氧基和氟烷基衍生物。R23和R23’还可独立地是例如4-羟基苯基、4-甲氧基苯基、2，4，6-三甲基苯基、2，4-二氯苯基、4-氟苯基、4-三氟甲基苯基和2-五氟乙基苯基。
R23和R23’还可相互独立地代表烷基和烯基，该烷基和烯基的碳原子中至少一个被O、N和S中的任意一个置换，例如是甲氧基亚甲基、甲氧基乙烯、甲氧基丙烯、乙氧基丙烯等。
R23和R23’也可一起形成通过侧链中的氮原子连接在侧链上的杂环结构，而所述氮原子通过间隔基A连接在甾体骨架的C20碳原子上。该通过N(R23)(R23’)形成的杂环结构可特别地是选自于以下组中的基团：哌啶-1-基、吗啉-4-基、哌嗪-1-基、吡咯烷-1-基、吡咯-1-基、吲哚-1-基、吡唑-1-基、咪唑-1-基、噻唑烷-1-基和噁唑烷-3-基环结构以及它们的取代衍生物。特别优选的杂环结构是饱和基团，即、哌啶-1-基、吗啉-4-基、哌嗪-1-基和吡咯烷-1-基。这些杂环结构可被以下基团取代：羟基、羧基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、烷基、烯基、炔基、环烷基、环烯基、烷基环烷基、芳基、烷基芳基、羟基、烷氧基、烷基环烷基氧基、烷基氧基环烷基、烷基芳基氧基、烷基氧基芳基、卤素和酰基，其中烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、烷氧基和酰基具有如上所定义的碳原子数。该杂环结构还可被杂环基团取代，例如它们键合于其上的杂环结构，而且除此之外还包括其他基团，如吡啶基、喹啉基、异喹啉基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、喹喔啉基、噻唑基和噁唑基，另外还包括这些基团的所有其他异构体，如吡啶-2-基、吡啶-3-基和吡啶-4-基。另外，如果N(R23)(R23’)是杂环结构，则该环结构也可在环中包含氧代基团。
如果N(R23)(R23’)是哌嗪-1-基，该基团可特别地被吡啶-2-基、吡啶-3-基和吡啶-4-基取代，优选地形成其中哌嗪-1-基在对位被取代的相应N(R23)(R23’)基团，如4-(吡啶-3-基)哌嗪-1-基。
N(R23)(R23’)也可以是以下式的基团：
其通过氮原子键合在甾体骨架侧链的C20上，其中Z＝O、S、N-R24、N-C(O)-R24，而R24是烷基、烯基、炔基、芳基，它们的碳原子数如上所定义。另外，R24可以是杂环结构，该环原子的数量如上所定义。
N(R23)(R23’)的氮原子不是直接而是通过A键合在C20原子上，其中A是未取代或者取代的亚甲基或亚乙基间隔基，如(未取代的)亚甲基和(未取代的)亚乙基，以及亚异丙基、亚叔丁基等。A优选是亚甲基和亚乙基。
特别优选的化合物是其中R3为羟基或半琥珀酸酯的化合物，其中R4、R4’和R20分别是甲基的化合物，其中包括氨基氮原子的N(R23)(R23’)杂环结构是未取代或者取代的吗啉-4-基、哌啶-1-基、哌嗪-1-基和吡咯烷-1-基的化合物。N(R23)(R23’)特别优选是3-羟基哌啶-1-基、4-羟基哌啶-1-基、3-酮基哌啶-1-基、4-酮基哌啶-1-基、4-二甲基氨基哌啶-1-基、3，3-二甲基哌啶-1-基、4，4-二甲基哌啶-1-基、3-羧基哌啶-1-基、4-羧基哌啶、4-苯基哌啶-1-基、4-苯甲酰基哌啶-1-基、4-(哌啶-1-基)哌啶-1-基、4-甲基哌嗪-1-基、4-乙酰基哌嗪-1-基、4-苯基哌嗪-1-基、4-苄基哌嗪-1-基、4-苯甲酰基哌嗪-1-基、4-(哌啶-2-基)哌嗪-1-基、4-(吡啶-4-基)哌嗪-1-基、4-(嘧啶-2-基)哌嗪-1-基。
氢原子可键合在甾族化合物的所有其他骨架碳原子上，例如C1、C2、C6、C7、C8、C9、C11、C12、C14、C15和C16。
本发明优选的药物学上可接受的化合物是通式X甾族化合物的盐。这些盐的例子列于Journal of Pharmaceutical Science，66，第2以及其他页(1997)中，该文献在此并入作为参考。此等盐的例子包括有机酸的盐，例如甲酸、富马酸、乙酸、丙酸、乙醇酸、乳酸、丙酮酸、草酸、琥珀酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、苯甲酸、水杨酸、甲磺酸等。可形成药物学上可接受的盐的合适无机酸包括盐酸、氢溴酸、硫酸、磷酸等。
根据本发明的以下化合物是特别优选的：
1)(20S)-20-[(3，3-二甲基哌啶-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
2)(20S)-20-[(哌啶-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
3)(20S)-20-[(4，4-二甲基哌啶-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
4)(20S)-20-[(4-甲基哌嗪-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
5)(20S)-20-[(4-苯基哌嗪-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
6)(20S)-20-[(吗啉-4-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
7)(20S)-20-[(4-(嘧啶-2-基)哌嗪-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
8)(20S)-20-[(吡咯烷-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
9)(20S)-20-[(3，3-二甲基哌啶-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇半琥珀酸酯
10)(20S)-20-[N-(3-甲氧基丙基)氨基甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
11)(20S)-20-氨基甲基-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
12)(20S)-20-[N，N-二(2-甲氧基乙基)氨基甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
13)(20S)-20-[N-(2，2-二甲基亚乙基)氨基甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
14)(20S)-20-[(哌啶-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-5，7-二烯-3β-醇
15)(20S)-20-[(4-(吡啶-2-基)哌嗪-1-基)乙基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
16)(20S)-20-[(4-苯基哌嗪-1-基)乙基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
17)(20S)-20-[(4-甲基哌嗪-1-基)乙基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
18)(20S)-20-[(N，N-二甲基氨基)乙基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
19)(20S)-20-[(吗啉-4-基)乙基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
20)(20S)-20-[(吡咯烷-1-基)乙基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
21)(20S)-20-[(哌啶-1-基)乙基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
22)(20S)-20-[(4-苯基哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
23)(20S)-20-[(哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
24)(20S)-20-[(吗啉-4-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
25)(20S)-20-[(吡咯烷-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
26)(20S)-20-[(4-羧乙基哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
27)(20S)-20-[(3-羟基哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
28)(20S)-20-[(4-苯甲酰基哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
29)(20S)-20-[(4-(哌啶-1-基)哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
30)(20S)-20-[(4-硫代吗啉基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
31)(20S)-20-[(4-二甲基氨基哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
32)(20S)-20-[(4-酮基哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
33)(20S)-20-[(3-酮基哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
34)(20S)-20-[(4-羧基哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
35)(20S)-20-[(3-羧基哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
36)(20S)-20-[(4-羟基哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
37)(20S)-20-[(3，3-二甲基哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
38)(20S)-20-[(4，4-二甲基哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
39)(20S)-20-[(4-哌嗪-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
40)(20S)-20-[(4-苯基哌嗪-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
41)(20S)-20-[(4-甲基哌嗪-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
42)(20S)-20-[(4-苄基哌嗪-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
43)(20S)-20-[(4-乙酰基哌嗪-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
44)(20S)-20-[(4-苯甲酰基哌嗪-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
45)(20S)-20-[{4-(2-吡啶基)哌嗪-1-基}甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
46)(20S)-20-[{4-(3-吡啶基)哌嗪-1-基}甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
47)(20S)-20-[{4-(4-吡啶基)哌嗪-1-基}甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
48)(20S)-20-[{4-(2-嘧啶基)哌嗪-1-基}甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
49)(20S)-20-[(哌啶-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-Δ8(14)-烯-3β-醇
这些甾族化合物的结构式示于图1A-图1K中。
本发明的另一个目的是提供包含至少一种通式X的甾族化合物以及至少一种药物学上可接受的已知赋形剂的药物组合物，所述赋形剂例如是至少一种载体、稀释剂、吸收促进剂、防腐剂、缓冲剂、药物是液体时用于调节渗透压和流变学性质的试剂、表面活性剂、溶剂、片剂崩解剂、微胶囊、填料、滑性添加剂、着色剂、调味剂以及其他成分。这些物质都是本领域常规使用的。根据本发明的甾族化合物优选以有效量包含在药物组合物中。
固体载体的例子是碳酸镁、硬脂酸镁、糊精、乳糖、蔗糖、滑石、明胶、果胶、淀粉、硅胶、黄蓍胶、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、低熔点蜡以及可可脂。
液体组合物包括无菌溶液、混悬液和乳液，它们可例如通过口服、鼻腔给药，或者以软膏的形式给药。此等液体组合物还适合注射或者用于体外或体内应用。在口服给药时，该液体组合物可包括药物学上可接受的油和/或亲脂性表面活性剂和/或与水混溶的溶剂。在此方面可参考WO 97/21440 A1，其在此并入作为参考。
液体组合物还可包含本领域通常使用的其他成分，这些成分中的一些已在上面有所描述。另外，用于透皮给药本发明化合物的组合物可为药贴的形式。用于鼻腔给药的组合物可为液体或者粉末状的鼻腔喷雾剂。
为增强甾族化合物的生物利用度，这些化合物还可配制成环糊精包合物。为此目的，本发明的化合物与α-、β-或γ-环糊精或它们的衍生物复合。
外用的药膏、软膏、洗液或者其他液体制剂必须能够使本发明的甾族化合物以足够的量被转运至需要调节减数分裂的患者中。为此目的，该药物包含用于调节药物的流变学性质的赋形剂、表面活性剂、防腐剂、溶剂、稀释剂、用于增强皮肤渗透能力的物质、调味剂和保护皮肤的物质如调理剂和湿度调节剂。
该药物还可包含用于增强或者调节本发明之甾族化合物的作用或者产生其他所希望的作用的活性剂。
在非胃肠道给药时，甾族化合物可溶解或者悬浮在药物学上可接受的稀释剂中。油通常与溶剂、表面活性剂、悬浮剂或乳化剂组合使用，所述油例如是橄榄油、花生油、豆油、蓖麻油等。对于可注射给药的药物制剂，可使用任何液体载体。这些液体通常还包含用于调节其粘度的试剂以及用于调节液体的等渗性的试剂。
根据本发明的甾族化合物可进一步以可注射的长效制剂或者植入剂给药，它们可例如通过皮下途径给药，使得延迟释放甾族化合物成为可能。为此目的，可使用各种技术，例如给药长效制剂，该制剂包括含有活性化合物的膜，或者给药缓慢溶解的长效制剂。植入剂可例如包含可生物降解的聚合物或者合成硅氧烷作为惰性材料。
医生可确定甾族化合物的使用剂量，而且取决于所用的具体甾族化合物、给药途径、以及使用目的。通常情况下，本发明的组合物是如下制得的：紧密地使活性化合物与液体或者固体辅助成分缔合，然后，如果需要，将产品成型为所希望的制剂。
每日给药于哺乳动物，例如给药于人的甾族化合物的量一般不超过3000mg，优选不超过350mg，而且有些情况下优选不超过30mg。
本发明还涉及通式X的甾族化合物在制备用于调节生育、如减数分裂的组合物中的应用。该组合物优选可作为药物应用。
本发明还涉及通式X的新甾族化合物在制备避孕药或者促生育药中的应用。
本发明还涉及通式X的甾族化合物在非体内应用中的应用。
本发明还涉及调节生育、例如减数分裂的方法，其包括向需要此等调节作用的受治疗者给药有效量的至少一种通式X的甾族化合物。
另外，本发明涉及用于提高卵母细胞发育成哺乳动物的可能性的方法，其包括使由哺乳动物中取出的卵母细胞与通式X的甾族化合物相接触。
在此所用术语“调节生育、例如减数分裂”是指根据本发明的化合物特别适合于在哺乳动物卵母细胞、特别是人卵母细胞中刺激生育、例如减数分裂，使得这些为天然减数分裂活化物质的激动剂类似物的化合物可用于治疗雌性和雄性中由于减数分裂刺激不足而导致的不育症。
包含本发明化合物的组合物的给药途径可以是任何能够有效地将活性甾族化合物转运至其作用部位处的途径。
因此，当本发明的甾族化合物给药于哺乳动物时，这些化合物通常方便地以药物组合物的形式提供，该组合物包含至少一种根据本发明的甾族化合物以及药物学上可接受的载体。在口服使用时，此等组合物优选为片剂或胶囊剂的形式。
本发明还涉及制备通式X的甾族化合物的方法，其中R4和R4’是未取代或取代的、直链或支链C1-4烷基，而且不是氢。
上述甾族化合物可类似于已知化合物的制备方法来合成。因此，通式X的甾族化合物的合成可按照大量甾醇和甾体文献中描述的已知合成途径来进行。以下文献可用作合成法的主要源头：L.F.Fieser & M.Fieser，Steroids，Reihold Publishing Corporation，N.Y.，1959；Rood′s Chemistry ofCarbon Compounds(S.Coffrey编辑)：Elsevier Publishing Company，1971；以及特别是Dictionary of Steroids(R.A.Hill，D.N.Kirk，H.L.J.Makin和G.M.Murphy编辑)，Chapman & Hall，该文献在此并入作为参考。最后一个文献包括了大量覆盖至1990年的源文献的引用目录。
具体而言，本发明的甾族化合物可例如根据常规方法合成，包括：
a.由(20S)-20-羟甲基-孕-4-烯-3-酮起始，
b.通过烷基化作用在4位引入两个烷基，
c.将酮基还原为羟基，
d.通过溴化/脱溴化氢作用引入Δ7双键，
e.在有酸存在下进行加热，由此将二烯Δ5，7异构化为二烯Δ8，14，
f.将17-羟基氧化为醛基，然后
g.还原性胺化醛基。
该第一合成方法的相应合成路线示于图2中。根据该图，(20S)-20-羟甲基-孕-4-烯-3-酮1以甲硅烷基醚如三异丙基甲硅烷基(TIPS)醚的形式进行保护，得到化合物2。为制备化合物3，在碱如叔丁醇钾存在下用碘甲烷进行烷基化，由此在甾体骨架的4位处引入两个甲基。在下一步中，用常规还原剂如氢化铝锂或硼氢化钠还原3-酮基。所得的醇4接着以乙酸酯的形式保护(化合物5)。然后顺序地通过溴化-脱溴化氢反应引入第二个双键。在盐酸存在下通过加热将化合物6中所得的Δ5，7-二烯系统异构化为Δ8，14-二烯系统，得到化合物7。在该酸催化步骤中，两个羟基都脱除保护，并得到二醇7。用Dess-MartinPeriodinance对侧链中的羟基进行中等选择性的氧化，产生醛8，其可作为通过还原性胺化在侧链中引入不同胺的中心中间体。为此目的，可使用不同的还原剂，如硼氢化钠或者三(乙酰氧基)硼氢化钠。其结果是，得到根据本发明的甾族化合物9。
在该制备本发明的甾族化合物的方法中，产生新的化合物，即：(20S)-4，4-二甲基-20-羟甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇和(20S)-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇-20-醛。因此，本发明还涉及这些中间体化合物。
另外，本发明的甾族化合物还可用以下的方法合成：
a.由(20S)-20-三甲基-孕-8，14-二烯-3β，21-二醇、特别是由(20S)-4，4，20-三甲基-孕-8，14-二烯-3β，21-二醇起始，
b.优选用甲苯磺酸在C21位进行亲核取代，形成相应的甲苯磺酸酯，
c.用氰化物取代C21位处的亲核基团(甲苯磺酸基)，在C21处形成新的碳-碳键，
d.还原所形成的腈，得到醛，
e.还原性胺化腈，形成各种胺。
该第二合成方法的相应合成路线示于图3中。(20S)-4，4，20-三甲基-孕-8，14-二烯-3β，21-二醇1用对甲苯磺酰氯在侧链中进行甲苯磺酸化。甲苯磺酸酯2用作为C1构建块的氰化物取代。所得的腈3用二异丁基氢化铝还原，得到醛4。该醛4在还原性胺化反应中在三(乙酰氧基)硼氢化钠存在下与胺反应。所得的产物5用标准的柱色谱或者通过HPLC进行纯制。
具体实施方式
以下实施例用于更为详细地描述本发明，但绝不是对本发明范围的限制。
实施例1：(20S)-20-[(哌啶-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇(化合物2)
a)(20S)-20-[((三异丙基甲硅烷基)氧基)甲基]-孕-4-烯-3 -酮
在室温下向30g(20S)-20-[(羟甲基)]-孕-4-烯-3-酮和13.5g咪唑在300ml二氯甲烷中的溶液内滴加26ml的三异丙基甲硅烷基氯。反应混合物在相同的温度下搅拌20小时，然后倾倒至水中。水层用乙酸乙酯萃取。合并有机层，用盐水洗涤，在硫酸钠上干燥，过滤，然后减压浓缩，得到45.4g棕色油状的(20S)-20-[((三异丙基甲硅烷基)氧基)甲基]-孕-4-烯-3-酮粗产物，其未进一步纯制即用于下一步反应中。
MS(Cl+)：487(M+H)
b)(20S)-4，4-二甲基-20-[((三异丙基甲硅烷基)氧基)甲基] -孕-5-烯-3-酮
在50℃的温度下将45.4g的粗(20S)-20-[((三异丙基甲硅烷基)氧基)甲基]-孕-4-烯-3-酮在320ml四氢呋喃中的溶液添加至42.3g叔丁基钾在950ml叔丁醇中的溶液内。该混合物在相同的温度下搅拌10分钟。添加50ml的碘甲烷，然后继续搅拌1小时。将反应混合物倾倒至水中，用乙酸乙酯萃取。合并有机层，用盐水洗涤，在硫酸钠上干燥，过滤，然后减压浓缩。残留物通过柱色谱进行纯制，得到27.3g的(20S)-4，4-二甲基-20-[((三异丙基甲硅烷基)氧基)甲基]-孕-5-烯-3-酮淡黄色固体。
MS(Cl+)：515(M+H)
c)(20S)-4，4-二甲基-20-[((三异丙基甲硅烷基)氧基)甲基] -孕-5-烯-3-醇
在室温下向27.3g(20S)-4，4-二甲基-20-[((三异丙基甲硅烷基)氧基)甲基]-孕-5-烯-3-酮在500ml四氢呋喃中的溶液内小心地分批添加1.24g的氢化铝锂。反应混合物搅拌1小时，然后冷却至0℃。顺序地添加2.5ml水、2.5ml的1N氢氧化钠溶液、和7.5ml水。在celite上过滤混合物。滤液进行减压浓缩。残留物通过柱色谱纯制，得到18.2g的(20S)-4，4-二甲基-20-[((三异丙基甲硅烷基)氧基)甲基]-孕-5-烯-3-醇淡黄色固体。
MS(Cl+)：517(M+H)
d)(20S)-4，4-二甲基-20-[((三异丙基甲硅烷基)氧基)甲基] -孕-5-烯-3-醇乙酸酯
在室温下向18.2g(20S)-4，4-二甲基-20-[((三异丙基甲硅烷基)氧基)甲基]-孕-5-烯-3-醇在175ml吡啶中的溶液内添加6.24ml的乙酸酐。该反应混合物搅拌20小时，然后倾倒在冰/盐酸混合物中。用乙酸乙酯萃取。合并有机层，用盐水洗涤，在硫酸钠上干燥，过滤，然后减压浓缩，得到16.2g的(20S)-4，4-二甲基-20-[((三异丙基甲硅烷基)氧基)甲基]-孕-5-烯-3-醇乙酸酯白色固体，其未纯制即用于下一步反应中。
MS(Cl+)：559(M+H)
e)(20S)-4，4-二甲基-20-[((三异丙基甲硅烷基)氧基)甲基] -孕-5，7-二烯-3-醇乙酸酯
在70℃下向16.2g(20S)-4，4-二甲基-20-[((三异丙基甲硅烷基)氧基)甲基]-孕-5-烯-3-醇乙酸酯在100ml苯和100ml己烷混合物中的溶液内分批地添加4.93g的1，3-二溴-5，5-二甲基乙内酰脲。30分钟后，将混合物冷却至0℃，然后过滤。真空蒸发滤液。
向所得的残留物中添加160ml的甲苯和7.8ml的2，4，6-三甲基吡啶。该混合物回流2.5小时。冷却后，反应混合物用1N盐酸、饱和碳酸氢钠溶液和盐水洗涤。有机层在硫酸钠上干燥，过滤，然后真空蒸发。残留物通过柱色谱进行纯制，得到12.5g(20S)-4，4-二甲基-20-[((三异丙基甲硅烷基)氧基)甲基]-孕-5，7-二烯-3-醇乙酸酯白色固体。
MS(Cl+)：557(M+H)
f)(20S)-4，4，20-三甲基-孕-8，14-二烯-3β，21-二醇
16.1g(20S)-4，4-二甲基-20-[((三异丙基甲硅烷基)氧基)甲基]-孕-5，7-二烯-3-醇乙酸酯、210ml乙醇、28ml苯和28ml浓盐酸的混合物回流6小时。冷却后，将混合物倾倒至饱和碳酸氢钠溶液中，用乙酸乙酯萃取，然后用盐水洗涤。有机层在硫酸钠上干燥，过滤，然后减压浓缩。残留物由二氯甲烷和甲醇中重结晶，得到4.48g(20S)-20-羟基-4，4，20-三甲基-孕-8，14-二烯-3β-醇。
MS(EI+)：358(M)
g)(20S)-3β-羟基-4，4，20-三甲基-孕-8，14-二烯-21- 醛
在室温下向1g(20S)-4，4，20-三甲基-孕-8，14-二烯-3β，21-二醇在10ml二氯甲烷中的溶液内添加5.4ml的0.5MDess-Martin-Periodinane溶液。搅拌该混合物1小时，倾倒至饱和碳酸氢钠溶液中，用乙酸乙酯萃取，然后用盐水洗涤。有机层在硫酸钠上干燥，过滤，然后减压浓缩。残留物通过柱色谱进行纯制，得到230mg的(20S)-3β-羟基-4，4，20-三甲基-孕-8，14-二烯-21-醛白色固体。
MS(EI+)：356(M)
h)(20S)-20-[(哌啶-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8， 14-二烯-3β-醇
在室温下将38mg的三(乙酰基氧基)硼氢化钠添加至42mg(20S)-3β-羟基-4，4，20-三甲基-孕-8，14-二烯-21-醛和10μl哌啶在3ml四氢呋喃中的溶液内。该混合物搅拌2小时，倾倒至饱和碳酸氢钠溶液中，用乙酸乙酯萃取，然后用盐水洗涤。有机层在硫酸钠上干燥，过滤，然后减压浓缩。残留物通过柱色谱进行纯制，得到15mg的(20S)-20-[(哌啶-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇白色固体。
MS(EI+)：425(M)
实施例2：(20S)-20-[(3，3-二甲基哌啶-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
如实施例1h)中所述，用3，3-二甲基-哌啶和三(乙酰基氧基)硼氢化钠处理(20S)-3β-羟基-4，4，20-三甲基-孕-8，14-二烯-21-醛。分离出(20S)-20-[(3，3-二甲基哌啶-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇白色固体。
MS(EI+)：453(M)
实施例3：(20S)-20-[(4-苯基哌嗪-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇(化合物5)
如实施例1h)中所述，用N-苯基-哌嗪和三(乙酰基氧基)硼氢化钠处理(20S)-3β-羟基-4，4，20-三甲基-孕-8，14-二烯-21-醛。分离出(20S)-20-[(4-苯基哌嗪-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇白色固体。
MS(EI+)：502(M)
实施例4：(20S)-20-[(吗啉-4-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇(化合物6)
如实施例1h)中所述，用吗啉和三(乙酰基氧基)硼氢化钠处理(20S)-3β-羟基-4，4，20-三甲基-孕-8，14-二烯-21-醛。分离出(20S)-20-[(吗啉-4-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇白色固体。
MS(EI+)：427(M)
实施例5：(20S)-20-[(4-(嘧啶-2-基)哌嗪-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇(化合物7)
如实施例1h)中所述，用N-(嘧啶-2-基)哌嗪和三(乙酰基氧基)硼氢化钠处理(20S)-3β-羟基-4，4，20-三甲基-孕-8，14-二烯-21-醛。分离出(20S)-20-[(4-(嘧啶-2-基)哌嗪-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇白色固体。
MS(EI+)：504(M)
实施例6：(20S)-20-[(吡咯烷-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇(化合物8)
如实施例1h)中所述，用吡咯烷和三(乙酰基氧基)硼氢化钠处理(20S)-3β-羟基-4，4，20-三甲基-孕-8，14-二烯-21-醛。分离出(20S)-20-[(吡咯烷-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇白色固体。
MS(EI+)：411(M)
实施例7：(20S)-20-[N-(3-甲氧基丙基)氨基甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇(化合物10)
如实施例1h)中所述，用3-甲氧基丙基胺和三(乙酰基氧基)硼氢化钠处理(20S)-3β-羟基-4，4，20-三甲基-孕-8，14-二烯-21-醛。分离出(20S)-20-[N-(3-甲氧基丙基)氨基甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇白色固体。
MS(EI+)：429(M)
实施例8：(20S)-20-[(哌啶-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-5，7-二烯-3β-醇(化合物14)
a)(20S)-4，4-二甲基-20-[((三异丙基甲硅烷基)氧基)甲基] -孕-5-烯-3β-醇苯甲酸酯
在0-3℃下将34.4ml的苯甲酰氯添加至70g粗(20S)-4，4-二甲基-20-[((三异丙基甲硅烷基)氧基)甲基]-孕-5-烯-3β-醇(实施例1c)(未经色谱纯制)在670mg吡啶中的溶液内。反应混合物在室温下搅拌2小时，然后倾倒在冰水中。过滤出沉淀物，用水洗涤，然后由丙酮中重结晶，得到42g的(20S)-4，4-二甲基-20-[((三异丙基甲硅烷基)氧基)甲基]-孕-5-烯-3β-醇苯甲酸酯。
1H-NMR(CDCl3)：δ＝8.05(2H，d)，7.56(1H，t)，7.45(2H，t)，5.60(1H，t)，4.74(1H，m)，3.68(1H，dd)，3.36(1H，m)
b)(20S)-4，4-二甲基-20-[((三异丙基甲硅烷基)氧基)甲基] -孕-5，7-二烯-3β-醇苯甲酸酯
如实施例1e所述，42g的(20S)-4，4-二甲基-20-[((三异丙基甲硅烷基)氧基)甲基]-孕-5-烯-3β-醇苯甲酸酯用13.7g的1，3-二溴-5，5-二甲基-乙内酰脲和18ml的2，4，6-三甲基吡啶处理，得到(未用柱色谱纯制)41.9g的(20S)-4，4-二甲基-20-[((三异丙基甲硅烷基)氧基)甲基]-孕-5，7-二烯-3β-醇苯甲酸酯。
1H-NMR(CDCl3)：δ＝8.05(2H，d)，7.57(1H，t)，7.45(2H，t)，5.95(1H，d)，5.56(1H，m)，4.85(1H，m)，3.7(1H，dd)，3.39(1H，m)
c)(20S)-4，4，20-三甲基-孕-5，7-二烯-3β，21-二醇3- 苯甲酸酯
将2g粉末状的分子筛(4)和1.27g的四丁基氟化胺水合物添加至2.0g(20S)-4，4-二甲基-20-[((三异丙基甲硅烷基)氧基)甲基]-孕-5，7-二烯-3β-醇在50ml四氢呋喃中的溶液内。混合物在室温下搅拌过夜，减压浓缩，然后通过柱色谱纯制，得到1.17g的(20S)-4，4，20-三甲基-孕-5，7-二烯-3β，21-二醇苯甲酸酯。
1H-NMR(CDCl3)：δ＝8.06(2H，d)，7.56(1H，t)，7.45(2H，t)，5.94(1H，d)，5.56(1H，m)，4.85(1H，m)，3.66(1H，m)，3.41(1H，m)
d)(20S)-4，4-二甲基-20-[((甲苯-4-磺酰基)氧基)甲基] -孕-5，7-二烯-3β-醇苯甲酸酯
将0.573g甲苯-4-磺酰氯在4ml吡啶中的溶液滴加至0.926g(20S)-4，4，20-三甲基-20-孕-5，7-二烯-3β，21-二醇3-苯甲酸酯在15ml吡啶中的溶液内，同时用冰浴进行冷却。反应混合物在0-3℃下搅拌1小时，然后在室温下过夜。反应混合物倾倒至冰水中，然后用乙酸乙酯萃取。合并有机层，用1N盐酸、饱和碳酸氢钠溶液和盐水洗涤。有机层在硫酸钠上干燥，过滤，然后减压浓缩，得到1.0g的(20S)-4，4-二甲基-20-[((甲苯-4-磺酰基)氧基)甲基]-孕-5，7-二烯-3β-醇苯甲酸酯，其通过在甲醇中结晶进行纯制。
1H-NMR(CDCl3)：δ＝8.05(2H，d)，7.8(1H，d)，7.56(1H，t)，7.45(2H，t)，7.34(2H，d)，5.94(1H，d)，5.55(1H，m)，4.85(1H，m)，4.0(1H，dd)，3.81(1H，m)，2.45(3H，s)
e)(20S)-20-[(哌啶-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-5， 7-二烯-3β-醇苯甲酸酯
将0.625ml的哌啶添加至0.154g(20S)-4，4-二甲基-20-[((甲苯-4-磺酰基)氧基)甲基]-孕-5，7-二烯-3β-醇苯甲酸酯在3ml的N，N-二甲基甲酰胺中的溶液内。反应混合物在室温下搅拌48小时，然后减压浓缩。残留物溶解在二氯甲烷中，并用水洗涤3次。有机层在硫酸钠上干燥，过滤，然后真空蒸发。
残留物(125mg)在甲醇中结晶，得到45mg的(20S)-20-[(哌啶-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-5，7-二烯-3β-醇苯甲酸酯。
1H-NMR(CDCl3)：δ＝8.05(2H，d)，7.57(1H，t)，7.46(2H，t)，5.94(1H，d)，5.56(1H，m)，4.88(1H，t)，2.43(2H，m)
f)(20S)-20-[(哌啶-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-5， 7-二烯-3β-醇
将45mg(20S)-20-[(哌啶-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-5，7-二烯-3β-醇苯甲酸酯在2.5ml四氢呋喃中的溶液添加至45mg氢化铝锂在2ml四氢呋喃中的悬浮液内。在室温下搅拌2小时后，添加3ml的饱和硫酸钠溶液和5ml的1N氢氧化钠溶液。混合物用10ml的二氯甲烷萃取3次。合并有机层，用1N氢氧化钠和水洗涤，在硫酸钠上干燥，过滤，然后减压浓缩。残留物(35mg)通过柱色谱进行纯制，得到22mg的(20S)-20-[(哌啶-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-5，7-二烯-3β-醇。
1H-NMR(CDCl3)：δ＝5.93(1H，d)，5.53(1H，m)，3.4(1H，t)，2.42(2H，m)，1.22(3H，s)，1.13(3H，s)，1.02(3H，d)，0.98(3H，s)，0.6(3H，s)
实施例9：(20S)-20-[(4-(吡啶-2-基)哌嗪-1-基)乙基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇(化合物15)
a)(20S)-4，4，20-三甲基-21-甲苯磺酰基氧基-孕-8，14-二 烯-3β-醇
在室温下将4.7g对甲苯磺酰氯分批地添加至4.5g(20S)-4，4，20-三甲基-孕-8，14-二烯-3β，21-二醇在91ml吡啶中的溶液内。混合物在室温下搅拌3小时，然后减压浓缩。残留物溶解在乙酸乙酯中，用水和氯化钠溶液洗涤。有机层在硫酸钠上干燥，过滤，然后减压浓缩。残留物通过柱色谱进行纯制，得到3.2g的(20S)-4，4，20-三甲基-21-甲苯磺酰基氧基-孕-8，14-二烯-3β-醇白色固体。
MS(EI+)：512(M)
b)(20S)-3β-羟基-4，4，20-三甲基-孕-8，14-二烯-21- 腈
在室温下将1.7g的氰化钾添加至4.7g(20S)-4，4，20-三甲基-21-甲苯磺酰基氧基-孕-8，14-二烯-3β-醇在90ml DMSO中的溶液内。该混合物在90℃下搅拌2小时，倾倒在水中，用乙酸乙酯萃取，然后用水洗涤。有机层在硫酸钠上干燥，过滤，然后减压浓缩，得到2.8g的(20S)-3β-羟基-4，4，20-三甲基-孕-8，14-二烯-21-腈白色固体，其未纯制即用于以后的反应中。
MS(EI+)：367(M)
c)(20S)-3β-羟基-4，4，20-三甲基-孕-8，14-二烯-21- 甲醛
在-72℃下将16ml的二异丁基氢化铝(20％，在甲苯中)滴加至920mg(20S)-3β-羟基-4，4，20-三甲基-孕-8，14-二烯-21-腈在60ml甲苯中的溶液内。该混合物在室温下搅拌2小时，倾倒在2N硫酸中，用乙酸乙酯萃取，用2N硫酸洗涤，然后用半饱和的氯化钠溶液洗涤。有机层在硫酸钠上干燥，过滤，然后减压浓缩，得到750mg的(20S)-3β-羟基-4，4，20-三甲基-孕-8，14-二烯-21-甲醛白色固体，其未经纯制即用于以后的反应中。
MS(EI+)：370(M)
d)(20S)-[(4-(吡啶-2-基)哌嗪-1-基)乙基]-4，4-二甲 基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
在室温下将107mg的三(乙酰基氧基)硼氢化钠添加至125mg(20S)-3β-羟基-4，4，20-三甲基-孕-8，14-二烯-21-甲醛和82.6mgN-(2-吡啶基)哌嗪在2ml四氢呋喃中的溶液内。该混合物搅拌20小时，倾倒至水中，然后减压浓缩。残留物通过柱色谱进行纯制，得到84mg的(20S)-20-[(4-(吡啶-2-基)哌嗪-1-基)乙基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇白色固体。
MS(EI+)：517(M)
实施例10：(20S)-20-[(4-苯基哌嗪-1-基)乙基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇(化合物16)
如实施例9d)中所述，用N-苯基哌嗪和三(乙酰基氧基)硼氢化钠处理(20S)-3β-羟基-4，4，20-三甲基-孕-8，14-二烯-21-醛。分离出(20S)-20-[(4-苯基哌嗪-1-基)乙基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇白色固体。
MS(EI+)：516(M)
实施例11：(20S)-20-[(4-甲基哌嗪-1-基)乙基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇(化合物17)
如实施例9d)中所述，用1-甲基哌嗪和三(乙酰基氧基)硼氢化钠处理(20S)-3β-羟基-4，4，20-三甲基-孕-8，14-二烯-21-醛。分离出(20S)-20-[(4-甲基哌嗪-1-基)乙基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇白色固体。
MS(EI+)：454(M)
实施例12：(20S)-20-[(N，N-二甲基氨基)乙基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇(化合物18)
如实施例9d)中所述，用N，N-二甲基胺和三(乙酰基氧基)硼氢化钠处理(20S)-3β-羟基-4，4，20-三甲基-孕-8，14-二烯-21-醛。分离出(20S)-20-[(N，N-二甲基氨基)乙基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇白色固体。
MS(EI+)：399(M)
实施例13：(20S)-20-[(吗啉-4-基)乙基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇(化合物19)
如实施例9d)中所述，用吗啉和三(乙酰基氧基)硼氢化钠处理(20S)-3β-羟基-4，4，20-三甲基-孕-8，14-二烯-21-醛。分离出(20S)-20-[(吗啉-4-基)乙基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇白色固体。
MS(EI+)：441(M)
实施例14：(20S)-20-[(吡咯烷-1-基)乙基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇(化合物20)
如实施例9d)中所述，用吡咯烷和三(乙酰基氧基)硼氢化钠处理(20S)-3β-羟基-4，4，20-三甲基-孕-8，14-二烯-21-醛。分离出(20S)-20-[(吡咯烷-1-基)乙基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇白色固体。
MS(EI+)：425(M)
实施例15：(20S)-20-[(哌啶-1-基)乙基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇(化合物21)
如实施例9d)中所述，用哌啶和三(乙酰基氧基)硼氢化钠处理(20S)-3β-羟基-4，4，20-三甲基-孕-8，14-二烯-21-醛。分离出(20S)-20-[(哌啶-1-基)乙基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇白色固体。
MS(EI+)：439(M)
实施例16：(20S)-20-[(4-苯基哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇(化合物22)
a)3β-叔丁基二甲基甲硅烷基氧基双降胆烯酸甲基醚
3β-羟基双降胆烯酸(10g)、碳酸氢钾(12g)、碘甲烷(10ml)和二甲基甲酰胺在室温下搅拌3天，然后倾倒在水(1.5ml)中。过滤出白色沉淀物。在白色沉淀物中添加乙醚，过滤出不溶的物质。真空浓缩醚相，得到粗的甲硅烷基醚，并将该醚溶解在二甲基甲酰胺(400ml)中。添加叔丁基二甲基甲硅烷基氯(6g)和咪唑(6g)，真空浓缩该混合物，然后通过快速色谱纯制，得到5.3g的3β-叔丁基二甲基甲硅烷基氧基双降胆烯酸甲基醚。
b)3β-叔丁基二甲基甲硅烷基氧基-(20S)-20-甲基-5α-孕-5 -烯-21-醇
在室温下将2.2当量的二异丁基氢化铝在甲苯中的溶液(2M)添加至3β-叔丁基二甲基甲硅烷基氧基双降胆烯酸甲基醚中并搅拌该反应混合物。将反应混合物添加至水中，用乙醚萃取，真空浓缩，然后通过快速色谱纯制，得到3.3g的3β-叔丁基二甲基甲硅烷基氧基-(20S)-20-甲基-5α-孕-5-烯-21-醇。
c)3β-叔丁基二甲基甲硅烷基氧基-(20S)-20-甲基-5α-孕-5 -烯-21-醛
将Dess-Martin-Periodinane(1.9g，在30ml二氯甲烷中)添加至1.6g的3β-叔丁基二甲基甲硅烷基氧基-(20S)-20-甲基-5α-孕-5-烯-21-醇在二氯甲烷(30ml)中的溶液内，搅拌反应混合物24小时，然后倾倒在乙醚中，并用1N氢氧化钠溶液萃取。有机层在硫酸镁上干燥，然后真空浓缩，得到1.6g的3β-叔丁基二甲基甲硅烷基氧基-(20S)-20-甲基-5α-孕-5-烯-21-醛。
d)3β-叔丁基二甲基甲硅烷基氧基-(20S)-20-[(4-苯基哌啶-1 -基)甲基]-5α-孕-5-烯
将4-苯基哌啶(0.16g)添加至0.26g的3β-叔丁基二甲基甲硅烷基氧基-(20S)-20-甲基-5α-孕-5-烯-21-醛在THF(20ml)中的溶液内，然后添加三(乙酰氧基)硼氢化钠(0.38g)。5小时后，将反应混合物倾倒至饱和碳酸氢钠溶液中，用乙酸乙酯萃取，干燥，然后真空浓缩。通过快速色谱纯制，得到76mg的3β-叔丁基二甲基甲硅烷基氧基-(20S)-20-[(4-苯基哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯。
e)(20S)-20-[(4-苯基哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3 β-醇
将6N盐酸(0.2ml)添加至100mg的3β-叔丁基二甲基甲硅烷基氧基-(20S)-20-[(4-苯基哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯在10ml乙醇中的溶液内，该混合物在室温下搅拌4天。添加二氯甲烷，有机相用碳酸氢钠溶液洗涤，在硫酸镁上干燥，然后减压浓缩，得到标题化合物。
MS(EI+)：478(M)
实施例17-22
在3β-叔丁基二甲基甲硅烷基氧基-(20S)-20-甲基-5α-孕-5-烯-21-醛上重复实施例16中的步骤d)和e)，得到以下实施例。
实施例17：(20S)-20-[(哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇(化合物23)
在还原性胺化步骤d)中使用哌啶，然后进行酸脱保护步骤e)，得到标题化合物。
MS(EI+)：400(M)
实施例18：(20S)-20-[(吗啉-4-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇(化合物24)
在还原性胺化步骤d)中使用吗啉，然后进行甲硅烷基脱保护步骤e)，得到标题化合物。
MS(EI+)：402(M)
实施例19：(20S)-20-[(吡咯烷-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇(化合物25)
在还原性胺化步骤d)中使用吡咯烷，然后进行甲硅烷基脱保护步骤e)，得到标题化合物。
MS(EI+)：386(M)
实施例20：(20S)-20-[(4-羧乙基哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇(化合物26)
在还原性胺化步骤d)中使用4-羧乙基哌啶，然后进行甲硅烷基脱保护步骤e)，得到标题化合物。
MS(EI+)：472(M)
实施例21：(20S)-20-[(3-羟基哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇(化合物27)
在还原性胺化步骤d)中使用3-羟基哌啶，然后进行甲硅烷基脱保护步骤e)，得到标题化合物。
MS(EI+)：416(M)
实施例22：(20S)-20-[(4-苯甲酰基哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇(化合物28)
在还原性胺化步骤d)中使用4-苯甲酰基哌啶，然后进行甲硅烷基脱保护步骤e)，得到标题化合物。
MS(EI+)：504(M)
实施例23：在鼠卵母细胞实验中测试减数分裂活化物质
动物
由未成熟的体重为13-16克的雌性小鼠(C57B1/6J×DBA/2J F1-杂交，Bomholtgaard，Denmark)得到卵母细胞，所述小鼠在受控的光照和温度下饲养。小鼠接受腹膜内注射0.2ml的促性腺激素(包含20 IUPMSG，怀孕母马血清促性腺激素，Sigma目录号G-4877)，48小时后通过颈错位将动物杀死。
卵母细胞的收集和培养
剥离出卵巢，使用一对27号针手工破坏卵泡，在立体显微镜下于Hx-培养基(见下)中分离卵母细胞。球形的卵丘包封的卵母细胞(CEO)显示出完整的生发泡(GV)，将其放置在α-最小基本培养基(α-MEM，不含核糖核苷，Gibco BRL，目录号22561)中，该培养基中添加有3mM的次黄嘌呤(Sigma，目录号H-9377)、8mg/ml的人血清白蛋白(HAS，State Serum Institute，Denmark)、0.23mM的丙酮酸盐(Sigma，目录号S-8636)、2mM的谷氨酰胺(Flow目录号16-801)、100IU/ml的青霉素和100μg/ml的链霉素(Flow目录号16-700)。该培养基称为Hx-培养基。
卵母细胞在Hx-培养基中淋洗3次，然后在4孔培养板(Nunclon，Denmark)中培养，在各孔中包含0.4ml的Hx-培养基和约25个卵母细胞。对照(在没有添加测试化合物的Hx-培养基中培养的卵母细胞约25个)用测试培养基同时进行，该测试培养基具有不同浓度的待测化合物。在37℃、100％湿度、5％CO2空气的条件下进行培养。培养时间为22小时。
卵母细胞的检查
在减数分裂中停止的卵母细胞的特征是具有完整的核，该核具有主要的已知称为胚泡(GV)的核仁。在重新启动减数分裂时，核仁及核膜消失，而且具有GV破碎的特征，这就称为胚泡破碎(GVB)。几小时后，卵母细胞完成减数分裂，并诱发第一个所谓的极体(PB)。
在培养期结束后，使用立体显微镜或者具有微分干涉相差设备的倒置显微镜计数具有生发泡(GV)或生发泡碎片(GVB)的卵母细胞以及具有极体(PB)的卵母细胞的数量。在测试培养基中计算总卵母细胞数量中具有GVB的卵母细胞百分比以及总卵母细胞数量中具有PB的卵母细胞的百分比，并与对照培养基相比。
         表1：在卵丘包封的鼠卵母细胞中减数分裂的活化
    化合物          卵母细胞(n) 活化作用(％)GVB+PB
    GV   GVB     PB
 对照(Hx)     19     1     4     21
 10μMFF-MAS     13     6     5     46
 0.1μM化合物实施例1     14     7     2     39
 1μM化合物实施例1     6     12     6     75
 10μM化合物实施例1     1     14     7     95
Hx＝次黄嘌呤
GV＝生发泡
GVB＝生发泡碎片
PB＝极体
n＝卵母细胞数量
实施例24：在鼠卵泡培养体系中测试减数分裂活化物质 动物
由19-21日龄未成熟的雌性小鼠(C57B1/6J×DBA/J)得到卵泡，所述小鼠在受控的光照和温度下饲养。
血清的收集和卵泡的培养
用乙醚麻醉动物，然后通过眼提取的方式收集血液。凝结后，在4000×g下离心血液15分钟，收集血清并在-20℃下储存至使用。取出卵巢，并在37℃下放置于Leibovitz L-15培养基(Gibco目录号41300)中，该培养基中补充有1mmol/l的谷氨酰胺、3mg/ml的BSA、5μg/ml的人运铁蛋白(不含铁)、5μg/ml的胰岛素(培养基级化学品，Sigma，St.Louis，MO)。
用两个连接在1ml注射器上的27号针机械地分离直径为170-190μm的窦前卵泡。将它们放置，然后在4孔培养板(Nunclon，Denmark)上在α-最小基本培养基(α-MEM，Gibc目录号11900)中洗涤(3次)，该培养基中添加有2mmol/l的谷氨酰胺、10μg/ml的运铁蛋白、10μg/ml的胰岛素和3mg/ml的BSA。
选择具有正常形态外观的170-190μm卵泡，即、中心球形卵母细胞，高密度的粒膜细胞、以及包封整个卵泡的膜层，并单独在96孔培养板(Nunclon，Denmark)插件中培养，该培养板的孔中含有40μl的α-MEM培养基，该培养基中添加有50μl/ml的未成熟鼠血清、5μg/ml的胰岛素、2mmol/l的谷氨酰胺、10μg/ml的人运铁蛋白、以及0.2IU的FSH(Gonal F，Serono，Solna，Sweden)。没有任何油封，卵泡在充有5％CO2(在空气中)的湿润培养箱中于37℃下培养。
开始培养的时间定为第0天。培养基每隔一天进行更换。每天使用×100显微镜以及经过校正的测微计测量卵泡的直径。另外，对分解(卵泡变暗)以及爆裂(卵母细胞丢失)进行评估，由此检查卵泡的存活率。培养时间为4天。
在培养的第2天和第3天时，在培养基中加入1.72μl体积的测试化合物或者载体。测试化合物溶解在乙醇(载体)中。
卵泡的检查
在减数分裂中停止的卵母细胞的特征是具有完整的核，该核具有主要的已知称为胚泡(GV)的核仁。在重新启动减数分裂时，核仁及核膜消失，而且具有GV破碎的特征，这就称为胚泡破碎(GVB)。
在第4天时，在培养期结束前，通过重新开始减数分裂来检查卵泡。使用立体显微镜或者具有微分干涉相差设备的倒置显微镜计数具有生发泡(GV)或生发泡碎片(GVB)的卵母细胞的卵泡数量。在测试培养基中计算总卵泡数量中具有GVB的卵泡百分比，并与对照培养基进行比较。
     表2：在卵泡培养体系中卵母细胞成熟的活化
    化合物     卵母细胞(n)   活化作用(％)GVB+PB
    GV     GVB
对照(1.72乙醇)     16     2     11
10μM FF-MAS     9     0     0
1μM化合物实施例1     2     7     78
3μM化合物实施例1     0     9     100
10μM化合物实施例1     0     8     100
GV＝生发泡
GVB＝生发泡碎片
n＝卵泡的数量
实施例25：用MAS激动剂在试管内治疗不育症
通过超声导向经阴道的吸引法由经过激素刺激或者未经过刺激的女性患者的卵巢中吸出卵子。
激素刺激可以是标准的长期IVF方案，其包括使用促性腺激素拮抗剂向下调节，例如Synarella鼻腔喷雾剂，14天后每日进行FSH注射(Gonal F，SC)150IU。在收集卵子之前36小时，向患者给药hCG(10.000IU人绒毛促性腺激素，SC)，以诱导卵泡和卵母细胞的最终成熟。
以3μM的浓度向培养基中添加化合物，使其在受精之前与配子相互作用，以调节或者提高减数分裂成熟过程。卵母细胞在试管内受精、试管内培养，然后通常在卵母细胞收集后的第3天转运回至患者子宫中。向患者给药孕酮(crinone阴道胶，每日1个剂量)和/或雌二醇(戊酸雌二醇，2mg/天)，以提高移植并使子宫具有更高的容纳性。
添加至培养基中的化合物显著提高了卵母细胞成熟的质量，这又导致更高的受精率、更高的移植前发育、更高的植入率以及最终更高的健康婴儿出生成功率。
实施例26：用MAS激动剂体内治疗不育症
从通过注射hCG(100.000 IU人绒毛促性腺激素，SC)诱发最终卵母细胞成熟的那一天起，以10mg/kg的剂量每日向女性患者口服给药化合物2次。hCG可按正常的周期给药。在撤除之前最少10天撤除所给药的孕酮，以在患有经闭或者PCOS(多囊卵巢综合症)的患者中诱发出血以及周期活性，由此可诱发所述周期。或者，hCG可以是在IVF方案中以正常的长期激素刺激的整体部分进行给药(使用促性腺激素拮抗剂进行向下调节，例如Synarella鼻腔喷雾剂，然后在14天后每日注射150-225 IU的FSH)。
患者是在正常的IVF治疗上附加卵子收集、IVF和胚胎转移而接受上述治疗。或者，该治疗与使用授精或者自然交媾而得到的受精组合使用。
该治疗在非常接近排卵时提高了患者血清的MAS激动剂水平，由此可提高卵母细胞成熟质量。所排出的卵子质量通过每日给药化合物诱发减数分裂而得到改善，这又导致更高的受精率、更高的移植前发育、更高的植入率以及最终更高的健康婴儿出生成功率。
实施例27：用MAS激动剂体内治疗不育症
在男性患者中以10mg/kg的剂量连续至少60天给药化合物。
该治疗提升了患者的MAS激动剂血清水平，这可正面刺激睾丸中的减数分裂过程，并由此随时间提高精子的质量参数。患者的精子质量参数(精子的数量、形态、前进移动性等)单独或者一起得到改善，由此可提高所述人的精子的生育力。
这有以下作用：可避免ICSI受精，而且仅得到IVF受精，或者在另一个实施方案中，避免IVF/ICSI受精，并可通过授精或者自然交媾产生受精。
实施例28：使用MAS激动剂的女性避孕以及早熟卵母细胞成熟的治疗方案
在整个正常的周期中向女性患者每日口服给药50mg/kg剂量的化合物2次。该患者所接受的治疗是在正常的IVF治疗上附加卵子收集、IVF和胚胎转移。或者，该治疗与使用授精或者自然交媾而得到的受精组合使用。
该治疗早在排卵发生之前就提升患者的MAS血清水平，而且在排卵之前调节卵母细胞的成熟。在排卵时，所得的成熟过度的卵母细胞不再是可存活的或者不再是能够受精的。没有影响正常的月经周期，而且甾体激素的正常水平以及动力学都没有发生改变。
实施例29：使用阻断卵巢中减数分裂过程的MAS拮抗剂进行女性避孕的治疗方案
在整个正常的周期中向女性患者每日口服给药50mg/kg剂量的化合物2次。
该治疗提升患者中MAS拮抗剂的血清水平，这可有效地抑制自然卵母细胞成熟的发生。排卵过程正常进行，而且周期活性仍保持不变。但是，在排卵时，减数分裂停止，而且由此排出不成熟且不可受精的卵母细胞。甾体激素的正常水平和动力学未受到影响，自然周期活性以及每月的月经也没有受到影响。
实施例30：使用阻断睾丸中减数分裂过程的MAS拮抗剂进行男性避孕的治疗方案
在至少60天中向男性患者每日口服给药50mg/kg剂量的化合物2次。在男人中，精子发生的过程需要大约60-65天。
该治疗在受治疗患者的血清中诱发MAS拮抗剂的水平，该水平可有效地抑制自然减数分裂过程，特别是在患者的睾丸中导致受精成熟精子的形成。精子形成的过程被抑制，而且仅产生并释放非受精的精子。但是，睾丸的内分泌未受到影响，甾体激素的正常水平和动力学也没有受到影响。

Claims (36)

1、通式X的甾族化合物：
式中：
在以下部分式XA中
在C5和C6之间、C6和C7之间、C7和C8之间、C8和C9之间、C8和C14之间、以及C14和C15之间的每个键可相互独立地是单键或双键，这些键中至少有一个是双键，而且
每个碳原子C5、C6、C7、C8、C9、C14和C15通过单键或者最多通过一个双键键合在相邻的C原子上；
C3R3是
a)C3＝O，或者
b)C3H-OR3’，其中R3’选自于以下组中：氢，未取代或者取代的、线性或者支链的C1-10烷基以及通过C(O)基团与CH-O连接的C3(O)-R 3” ，其中R3”选自于以下组中：
i)取代或未取代的、直链或支链C1-10烷基；
ii)取代或未取代的、直链或支链C1-10氟烷基；
iii)取代或未取代的C6-10芳基；
iv)取代或未取代的C5-10杂芳基；
v)取代或未取代的、直链或支链C1-10烷氧基；以及
vi)取代或未取代的、直链或支链C1-10烷基氨基；或者
c)C3H-SO2-R3”或C3＝NOR3”其中R3”与上述定义相同，或者
d)C3H-O-R3，其中R3是未取代或取代的、直链或支链C2-10亚烷基，并与甾体骨架的碳原子和氧原子形成环醚；或者
e)带有C3原子的环状结构，其中R3是未取代或取代的、直链或支链C2-10亚烷基；或者
f)C3H-卤素，其中卤素是F、Cl、Br或I，
R4、R4’和R20相互独立地选自于以下组中：氢以及取代或未取代的、直链或支链C1-4烷基；
R23和R23’相互独立地选自于以下组中：
a)氢，
b)取代或未取代的、直链或支链C1-8烷基，
c)取代或未取代的、直链或支链C2-8烯基，
d)取代或未取代的、直链或支链C1-8烷基，该烷基碳原子中至少有一个被O、N和S中的任一个取代，
e)取代或未取代的、直链或支链C2-8烯基，该烯基碳原子中至少有一个被O、N和S中的任一个取代，以及
f)取代或未取代的、直链或支链C6-10芳基，
或者R23和R23’一起形成
a)取代或未取代的、直链或支链C2-7亚烷基，或者
b)取代或未取代的、直链或支链C2-7亚烷基，该亚烷基碳原子中至少有一个被O、N和S中的任一个取代，
A是取代或未取代的亚甲基或亚乙基，
其条件是不包括以下化合物：(20R)-20-甲基-23-二甲基氨基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇和(20R)-20-甲基-23-二甲基氨基-5α-孕-5，7-二烯-3β-醇、23-氮杂-酵母甾醇、22-氨基-23，24-双降胆-5-烯-3β-醇、23-氨基-24-去甲胆-5-烯-3β-醇。
2、如权利要求1所述的甾族化合物，其中在甾体骨架中存在至少两个双键、优选两个共扼双键。
3、如权利要求1或2所述的甾族化合物，其中部分式XA是以下通式之一：
Figure A028073670004C1
Figure A028073670005C1
4、如权利要求1-3之一所述的甾族化合物，其中C3R3选自于以下组中：CH-OH、C3H-O-C(O)-R3”、单羧酸的酯基、二羧酸的酯基或者无机酸的酯基、(CH2)n-COOH、以及氟甲基，其中n＝1、2、3、4、5或6。
5、如权利要求1-4之一所述的甾族化合物，其中R3’是乙酰基、丙酰基、戊酰基、丁酰基、苯甲酰基、烟酰基、异烟酰基、半琥珀酰基和半戊二酰基。
6、如权利要求1-5之一所述的甾族化合物，其中R4和R4’相互独立地是氢、甲基或者C1-4烷基，它们可被卤素、羟基、烷基氧基或芳基氧基取代。
7、如权利要求1-6之一所述的甾族化合物，其中R20是氢或甲基。
8、如权利要求1-7之一所述的甾族化合物，其中R23和R23’相互独立地是C1-4烷基或C2-4烯基，它们可被至少一个以下基团取代：直链或支链C1-4烷基、和C1-4烷氧基。
9、如权利要求1-8之一所述的甾族化合物，其中R23和R23’与氨基氮原子一起形成含氮的杂环结构，该杂环结构选自于以下组中：哌啶-1-基、吗啉-4-基、哌嗪-1-基、吡咯烷-1-基、吡咯-1-基、吲哚-1-基、吡唑-1-基、咪唑-1-基、噻唑烷-1-基和噁唑烷-3-基环结构以及它们的取代衍生物。
10、如权利要求9所述的甾族化合物，其中所述杂环结构被以下基团取代：烷基、烯基、炔基、环烷基、环烯基、烷基环烷基、芳基、烷基芳基、羟基、烷氧基、烷基环烷基氧基、烷基氧基环烷基、烷基芳基氧基、烷基氧基芳基、卤素和酰基。
11、如权利要求1-10之一所述的甾族化合物，其中A是亚甲基或亚乙基。
12、在制备如权利要求1-11之一所述的甾族化合物中的中间体，其是：
(20S)-4，4-二甲基-20-羟甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇，以及
(20S)-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇-20-醛。
13、如权利要求1所述的甾族化合物，其具有通式X′的结构：
Figure A028073670007C1
式中：
在以下部分式XA′中
Figure A028073670007C2
在C6和C7之间、C7和C8之间、C8和C9之间、C8和C14之间、以及C14和C15之间的每个键可相互独立地是单键或双键，条件是每个碳原子C6、C7、C8、C9、C14和C15通过单键或者最多通过一个双键键合在相邻的C原子上；
CR3是
a)C＝O，或者
b)CH-OR3’，其中R3’选自于以下组中：氢，未取代或者取代的、线性或者支链的C1-10烷基以及通过C(O)基团与CH-O连接的C(O)-R3”，其中R3”选自于以下组中：
i)取代或未取代的、直链或支链C1-10烷基；
ii)取代或未取代的、直链或支链C1-10氟烷基；
iii)取代或未取代的C1-10芳基；
iv)取代或未取代的C1-10杂芳基；
v)取代或未取代的、直链或支链C1-10烷氧基；以及
vi)取代或未取代的、直链或支链C1-10烷基氨基；或者
c)CH-SO2-R3”或C＝NOR3”，其中R3”与上述定义相同，或者
d)CH-O-R3，其中R3是未取代或取代的、直链或支链亚烷基，并与甾体骨架的碳原子和氧原子形成环醚；或者
e)带有C3原子的环状结构，其中R3是未取代或取代的、直链或支链C2-10亚烷基；或者
f)CH-卤素，其中卤素是F、Cl、Br或I，
R4、R4’和R20相互独立地选自于以下组中：氢以及取代或未取代的、直链或支链C1-4烷基；
R23和R23’相互独立地选自于以下组中：氢；取代或未取代的、直链或支链C1-8烷基；取代或未取代的、直链或支链C1-8烯基；取代或未取代的、直链或支链C1-8烷基，该烷基碳原子中至少有一个被O、N和S中的任一个取代；取代或未取代的、直链或支链C1-8烯基，该烯基碳原子中至少有一个被O、N和S中的任一个取代；以及取代或未取代的、直链或支链C6-10芳基，
或者R23和R23’一起形成
a)取代或未取代的、直链或支链C1-7亚烷基间隔基，或者
b)取代或未取代的、直链或支链C1-7亚烷基间隔基，该亚烷基碳原子中至少有一个被O、N和S中的任一个取代，
A是单键或者取代或未取代的亚甲基或亚乙基间隔基。
14、如权利要求12所述的甾族化合物，其中部分式XA是以下通式之一：
15、如权利要求12或13所述的甾族化合物，其中CR3是CH-OH或者CH-O-C(O)-R3”。
16、如权利要求12-14之一所述的甾族化合物，其中R3是单羧酸的酯基、二羧酸的酯基或者无机酸的酯基。
17、如权利要求15所述的甾族化合物，其中R3”是(CH2)n-COOH，式中n＝1、2、3、4、5或6。
18、如权利要求15或16所述的甾族化合物，其中R3’是乙酰基、丙酰基、戊酰基、丁酰基、苯甲酰基、烟酰基、异烟酰基、半琥珀酰基和半戊二酰基。
19、如权利要求14所述的甾族化合物，其中R43”是氟甲基。
20、如权利要求12-18之一所述的甾族化合物，其中R4和R4’相互独立地是氢或甲基。
21、如权利要求12-19所述的甾族化合物，其中R4和R4’相互独立地是被卤素、羟基、烷基氧基或芳基氧基取代的C1-4烷基。
22、如权利要求12-19之一所述的甾族化合物，其中R20是氢或甲基。
23、如权利要求12-21之一所述的甾族化合物，其中R23和R23’相互独立地是C1-4烷基或C1-4烯基，它们可被至少一个以下基团取代：直链或支链C1-4烷基、和C1-4烷氧基。
24、如权利要求12-22之一所述的甾族化合物，其中R23和R23’与氨基氮原子一起形成含氮的杂环结构，该杂环结构选自于以下组中：哌啶-1-基、吗啉-4-基、哌嗪-1-基、吡咯烷-1-基、吡啶-1-基、喹啉-1-基、异喹啉-1-基、哒嗪-1-基、嘧啶-1-基、吡嗪-1-基、吡咯-1-基、吲哚-1-基、喹喔啉-1-基、吡唑-1-基、咪唑-1-基、噻唑-1-基、和噁唑-3-基环结构以及它们的取代衍生物，特别是哌啶-1-基、吗啉-4-基、哌嗪-1-基和吡咯烷-1-基。
25、如权利要求23所述的甾族化合物，其中所述杂环结构可被以下基团取代：烷基、烯基、炔基、环烷基、环烯基、烷基环烷基、芳基、烷基芳基、羟基、烷氧基、烷基环烷基氧基、烷基氧基环烷基、烷基芳基氧基、烷基氧基芳基、卤素和酰基。
26、如权利要求12-25之一所述的甾族化合物，其中A是亚甲基。
27、如权利要求1所述的甾族化合物，其选自于以下组中：
(20S)-20-[(3，3-二甲基哌啶-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
(20S)-20-[(哌啶-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
(20S)-20-[(4，4-二甲基哌啶-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
(20S)-20-[(4-甲基哌嗪-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
(20S)-20-[(4-苯基哌嗪-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
(20S)-20-[(吗啉-4-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
(20S)-20-[(4-(嘧啶-2-基)哌嗪-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
(20S)-20-[(吡咯烷-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
(20S)-20-[(3，3-二甲基哌啶-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇半琥珀酸酯
(20S)-20-[N-(3-甲氧基丙基)氨基甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
(20S)-20-氨基甲基-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
(20S)-20-[N，N-二(2-甲氧基乙基)氨基甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
(20S)-20-[N-(2，2-二甲基亚乙基)氨基甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
(20S)-20-[(哌啶-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-5，7-二烯-3β-醇
(20S)-20-[(4-(吡啶-2-基)哌嗪-1-基)乙基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
(20S)-20-[(4-苯基哌嗪-1-基)乙基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
(20S)-20-[(4-甲基哌嗪-1-基)乙基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
(20S)-20-[(N，N-二甲基氨基)乙基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
(20S)-20-[(吗啉-4-基)乙基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
(20S)-20-[(吡咯烷-1-基)乙基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
(20S)-20-[(哌啶-1-基)乙基]-4，4-二甲基-5α-孕-8，14-二烯-3β-醇
(20S)-20-[(4-苯基哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
(20S)-20-[(哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
(20S)-20-[(吗啉-4-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
(20S)-20-[(吡咯烷-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
(20S)-20-[(4-羧乙基哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
(20S)-20-[(3-羟基哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
(20S)-20-[(4-苯甲酰基哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
(20S)-20-[(4-(哌啶-1-基)哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
(20S)-20-[(4-硫代吗啉基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
(20S)-20-[(4-二甲基氨基哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
(20S)-20-[(4-酮基哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
(20S)-20-[(3-酮基哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
(20S)-20-[(4-羧基哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
(20S)-20-[(3-羧基哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
(20S)-20-[(4-羟基哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
(20S)-20-[(3，3-二甲基哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
(20S)-20-[(4，4-二甲基哌啶-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
(20S)-20-[(4-哌嗪-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
(20S)-20-[(4-苯基哌嗪-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
(20S)-20-[(4-甲基哌嗪-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
(20S)-20-[(4-苄基哌嗪-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
(20S)-20-[(4-乙酰基哌嗪-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
(20S)-20-[(4-苯甲酰基哌嗪-1-基)甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
(20S)-20-[{4-(2-吡啶基)哌嗪-1-基}甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
(20S)-20-[{4-(3-吡啶基)哌嗪-1-基}甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
(20S)-20-[{4-(4-吡啶基)哌嗪-1-基}甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
(20S)-20-[{4-(2-嘧啶基)哌嗪-1-基}甲基]-5α-孕-5-烯-3β-醇
(20S)-20-[(哌啶-1-基)甲基]-4，4-二甲基-5α-孕-Δ8(14)-烯-3β-醇。
28、一种药物组合物，其包含至少一种如权利要求1-27之一所述的通式X的甾族化合物以及至少一种药物学上可接受的赋形剂。
29、如权利要求28所述的药物组合物，其中该组合物包含有效量的通式X的甾族化合物。
30、如权利要求1-27之一所述的通式X的甾族化合物在制备用于调节生殖、特别是减数分裂的药物组合物中的应用。
31、如权利要求30所述的应用，其是用于非活体内使用。
32、如权利要求1-27之一所述的通式X的甾族化合物在制备避孕药或者促生育药中的应用。
33、调节生殖、特别是减数分裂的方法，其包括向需要此等调节作用的治疗者给药有效量的如权利要求1-27之一所述的通式X的甾族化合物。
34、提高卵母细胞能够发育成哺乳动物的可能性的方法，其包括使由哺乳动物中取出的卵母细胞与如权利要求1-27之一所述的通式X的甾族化合物相接触。
35、制备如权利要求1-27之一所述的通式X的甾族化合物的方法，其中R4和R4’是未取代或者取代的、直链或支链C1-4烷基，该方法包括：
a.由(20S)-20-甲基-孕-8，14-二烯-3β，21-二醇起始，
b.在C21位进行亲核取代，
c.用氰化物取代C21位处的亲核基团，在C21处形成新的碳-碳键，
d.还原所形成的腈，得到醛，
e.还原性胺化腈，形成各种胺。
36、制备如权利要求1-27之一所述的通式X的甾族化合物的方法，其中R4和R4’是未取代或者取代的、直链或支链C1-4烷基，该方法包括：
a.由(20S)-20-羟甲基-孕-4-烯-3-酮起始，
b.通过烷基化作用在4位引入两个烷基，
c.将酮基还原为羟基，
d.通过溴化/脱溴化氢作用引入Δ7双键，
e.在有酸存在下进行加热，由此将二烯Δ5，7异构化为二烯Δ8，14，
f.将17-羟基氧化为醛基，然后
g.还原性胺化醛基。
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